ماموریت یک دانشمند جوان برای آب پاک

دیپیکا کوراپ تصمیم گرفته تا بحران جهانی آب رو، از زمانی که ۱۴ سالش بوده، حل کنه. از وقتی که اون بچه‌هایی رو خارج از منزل پدربزرگش در هند دید، که از آبی می‌خوردن که به شدت آلوده به نظر می رسید حتی برای دست زدن بهش. تحقیق او در آشپزخانه خانواده شروع شد و درنهایت منجر به یک جایزه مهم علمی شد. ببینید که چگونه این دانشمند نوجوان یک روش اقتصادی و دوستدار محیط زیست را برای تصفیه‌ی آب ترویج داد.

هر تابستون من و خانوادم دور دنیا سفر می‌کنیم، چهار هزار و پانصد کیلومتر آن طرف‌تر به کشور هند، سرشار از فرهنگ‌های متنوع در حال حاضر، اسم هند بخاطر گرمای شدیدش و هوای شرجیش بد در رفته است. تنها رهایی از این گرما برای من اینه که مقدار زیادی آب بخورم. الان، در حالی که در هند هستم والدینم همیشه به من یادآوری می‌کنند که فقط آب جوشیده شده یا بسته بندی شده بخورم، چون برخلاف اینجا در آمریکا، جایی که می‌توانم به راحتی با باز کردن شیر، آب تازه و قابل استفاده بدست بیارم، در هند، آب معمولا آلوده هست. بنابراین والدینم باید مطمئن بشن آبی که ما می‌نوشیم امن هست.

به هر حال من خیلی زود متوجه شدم که همه به اندازه کافی خوش‌شانس نیستن تا از آب پاک مثل ما لذت ببرن. خارج از منزل پدربزرگم در خیابان‌های شلوغ هند، مردمی رو دیدم که در صف‌های طولانی ایستاده بودند زیر آفتاب سوزان و ظرف‌هایی رو از یک شیر آب پر می‌کردند. من حتی کودکانی رو دیدم، که همسن من به نظر می‌رسیدن، و بطری‌های پلاستیکی تمیز رو با آب کثیف جوب‌های کنار خیابان پر می‌کردند. نگاه کردن به این بچه‌ها که مجبور بودن آبی رو بنوشن که حس می‌کردم اونقدر کثیفه که حتی نمیشه دست بهش زد درک من رو از جهان تغییر داد. این بی‌عدالتی غیر قابل قبول اجتماعی من رو وادار کرد تا راه‌حلی پیدا کنم برای مشکل آب پاک در جهان ما. میخواستم بدونم که چرا این بچه‌ها کمبود آب دارند، ماده‌ای که برای زندگی ضروریه. و یاد گرفتم که ما داریم با یک بحران آب جهانی مواجه میشیم.

حالا، این شاید غافلگیر‌کننده بنظر برسد، که ۷۵٪ سیاره‌ی ما از آب پوشیده شده، اما فقط ۲.۵٪ اون آب شیرینه، و کمتر از یک درصد ذخایر آب شیرین زمین برای مصرف انسان در دسترسه. با افزایش جمعیت، پیشرفت صنعتی و رشد اقتصادی، نیاز ما به آب پاک در حال افزایشه، در صورتی که منابع آب شیرین ما مکررا در حال به اتمام رسیدن هستنتد. با اسناد به سازمان جهانی بهداشت، ۶۶۰ میلیون نفر در جهان به منبع آب تمیز دسترسی ندارند. و عدم دسترسی به آب پاک یکی از علل اصلی مرگ، در کودکان زیر ۵ سال و در کشورهای در حال توسعه می‌باشد، و یونیسف تخمین می‌زنه که ۳۰۰۰ کودک هر روز به علت بیماری های مربوط به آب می‌میرند.

بنابراین بعد از برگشتن به خونه در تابستانی در پایه هشتم، تصمیم گرفتم که اشتیاقم رو برای حل بحران جهانی آب، شعله‌ور کنم با علاقه ام به علم. سپس تصمیم گرفتم که بهترین کار تبدیل گاراژ به یک آزمایشگاهه. در واقع، اول آشپزخونه رو به یک آزمایشگاه تبدیل کردم، اما والدینم نپذیرفتن و منو انداختن بیرون.

من همچنین تعداد زیادی مقاله درباره‌ی تحقیقات مربوط به آب مطالعه کردم، و دریافتم که در حال حاضر در کشور‌های در حال توسعه، چیزی به نام گندزدایی خورشیدی، یا SODIS برای تصفیه‌ی آب استفاده میشه. در SODIS، بطری‌های پلاستیکی تمیز با آب کثیف پر شده‌اند سپس اون‌ها رو برای ۶ الی ۸ ساعت در معرض آفتاب قرار می‌دهند. اشعه فرابنفش از خورشید دی.ان.ای عوامل بیماری زای مضر رو از بین می‌بره و آب رو پاک‌سازی می‌کنه. در حالی که استفاده از SODIS واقعا راحته و به نفع انرژیه، چرا که فقط از انرژی خورشیدی استفاده می‌کنه، خیلی کنده و وقتی که هوا ابریه می‌تونه تا بیشتر از ۲ روز طول بکشه. بنابراین برای سرعت بخشیدن به روش SODIS، روش جدید به نام فوتوکاتالیز اخیرا استفاده شده است.

خب، این فوتوکاتالیست دقیقا چی هست؟ بیاین تقسیم بندیش کنیم: «فوتو» یعنی «از خورشید» و‌ «کاتالیست» چیزیه که به یک واکنش سرعت می‌بخشه بنابراین فوتوکاتالیست چی کار می‌کنه؟ داره به فرایند گندزدایی خورشیدی سرعت می‌بخشه. وقتی نور خورشید وارد میشه و با یک فوتوکاتالیست برخورد می‌کنه، مثل TiO2 یا تیتانیم‌دی‌اکسید، اکسیژن‌های فعالی رو به وجود میاره، مثل سوپراکسیدها، هیدروژن پروکسید و رادیکال‌های هیدروکسیل. این گونه‌های فعال اکسیژن قادر به پاک‌سازی باکتری ها و موجودات ذره بینی و مقدار زیادی از آلودگی‌های آب آشامیدنی هستند.

اما متاسفانه معایبی هم وجود داره از بابت شیوه ای که SODIS هم‌اکنون در حال گسترشه. کاری که انجام میشه اینه که از بطری‌های پلاستیکی تمیز استفاده میشه و داخلش رو با ماده‌ فوتوکاتالیک می‌پوشانند. اما فوتوکاتالیست‌هایی مثل تیتانیم‌دی‌اکسید در ضد آفتاب‌ها برای جلوگیری از اشعه فرابنفش استفاده می‌شوند. و زمانی که داخل ظروف مالیده می‌شوند، در واقع در حال جلوگیری از عبور قسمتی از اشعه فرابنفش هستند و اثربخشی فرایند رو کم‌رنگ می‌کنند. همچنین این پوشش‌های فوتاکاتالیک به خوبی به پلاستیک نمی‌چسبند. که یعنی شسته می‌شن و مردم نهایتا اونها رو میخورن. با وجود این که TiO2 بی‌خطره، وقتی به خوردنش ادامه بدین کارو خراب می کنه، چون که مجبور میشین تا بطری رو دوباره آغشته کنید حتی بعد از تعداد کمی استفاده کردن.

هدف‌های من غلبه به این معایبی بود (معایبی) از روش‌های فعلی و این که یک روش امن و پایدار، اقتصادی و دوستدار محیط زیست، برای پاک سازی آب رو ایجاد کنم. پروژه‌ای که به عنوان یک پایه هشتمی برای نمایشگاه علوم شروع کردم دستگاه ترکیبی فوتوکاتالیک برای تصفیه هست. دستگاه ترکیبی تشکیل شده از تیتانیم‌دی‌اکسید و سیمان است. ترکیب شبه سیمان میتونه به شکل‌های متفاوتی دربیاد، که میتونه خیلی تطبیق‌پذیر و گسترش‌پذیر باشه. برای مثال میتونید یک میله بسازید که به راحتی میتونه در بطری‌‌ها برای مصرف فردی قرار بگیره یا میتونید یک فیلتر متخلل درست کنید که قادره آب رو برای خانوده‌ها تصفیه کنه. حتی میتونید داخل یک تانکر آب رو بپوشانید تا مقادیر بیشتری از آب تصفیه بشه برای جوامع و زمان‌های طولانی‌تر.

در این مدت، ماجرای من ساده نبوده. می‌دونید که من به یک آزمایشگاه مجهز دسترسی نداشتم. وقتی شروع کردم ۱۴ سال داشتم، اما به سنم اجازه ندادم که جلومو در علاقم به دنبال‌کردن تحقیقات علمی بگیره و اشتیاقم به حل کردن بحران آب.

آب فقط یک حلال جهانی نیست. آب یک حق مسلم انسانی است. و به این علت، من از سال ۲۰۱۲ دارم روی این پروژه نمایشگاه علوم کار می‌کنم تا از آزمایشگاه به دنیای واقعی بیارمش. و این تابستون، برای ورد واتر کاتالیست درست کردم، یک سازمان اجتماعی با هدف کاتالیز‌کردن راه‌حل‌هایی برای بحران جهانی آب.

یک قطره آب کار زیادی نمیتونه انجام بده، اما وقتی قطره‌های زیادی گرد هم میان، میتونن به زندگی روی سیاره‌ی ما تداوم ببخشن. همونطور که جمع میشن و اقیانوس‌ها رو به وجود میارن، منم هم باورم بر اینه که ما باید با هم متحد بشیم وقتی با این مشکل جهانی دست و پنجه نرم می‌کنیم.